[发明专利]一种高温酸性木聚糖酶XYN10C1及其基因和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地，本发明涉及一种高温酸性木聚糖酶XYN10C1及其基因和应用。

背景技术

半纤维素是由D-木糖、D-甘露糖、L-阿拉伯糖或D-乳糖以直链或支链聚合而成的多糖，分子主链可由一种或几种糖基组成，链短且存在侧链，并且具有多样的侧链取代基，如乙酰基、半乳糖、阿拉伯糖或葡萄糖醛酸残基。木聚糖是半纤维素的重要组分，它是自然界中含量仅次于纤维素的第二丰富的多聚糖，几乎占地球可更新有机碳含量的三分之一。木聚糖广泛存在于在农业副产物如玉米芯、麦麸、米糠、秸秆、甘蔗渣等中，但这一重要的可再生资源一直难以得到有效的利用；而在造纸制浆过程中富含木聚糖的工业废料往往直接排入水体，导致水质富营养化从而严重破坏生态环境，这些现象在我国尤为突出。而另一方面，作为木聚糖水解产物主要成分的低聚木糖是一种附加值高，市场前景看好的功能性食品添加剂，目前已成为国内外竞相研究开发的功能性低聚糖之一。因此对木聚糖的有效利用和深层开发已成为目前国内外的研究热点。

对木聚糖酶的研究已有半个世纪，主要研究集中在适合于饲料工业、食品工业、制浆造纸工业、能源工业等方面的木聚糖酶，已经从不同来源的微生物中分离到大量的不同类型不同功能的木聚糖酶，并分离出多种木聚糖酶基因，已工业化生产多种木聚糖酶产品。其中，大多数木聚糖酶的最适作用pH值在6.0～7.0。酸性木聚糖酶已经引起研究人员的广泛关注，酸性木聚糖酶在饲料行业中的应用，可以有效破坏木聚糖分子中的共价交联，显著降低阿拉伯木聚糖分子大小，从而降低食糜的粘度，改善饲料性能，降低因粘度增加而引起的抗营养作用(刘强和冯学琴，动物营养学报.1999，11：6-11.)在啤酒酿造行业具有潜在的应用前景，在啤酒酿造过程中，不被降解的阿拉伯木聚糖造成啤酒过滤困难、堵塞过滤膜，增加了啤酒的生产成本和品质，采用酸性木聚糖酶与葡聚糖酶协同作用，可以解决以上问题。因此，酸性木聚糖酶的产生、纯化、性质、酸性特征的结构基础及其在饲料加工、酿酒工业、果汁加工、以及能源等领域的应用正在不断深入。

由于不同工业对木聚糖酶性质需求不同，因此，获得新型具有优良特性木聚糖酶的研究仍具有重大意义。克隆和分离具有高温酸性的木聚糖酶可以更好的应用于饲料、酿酒，食品工业。

发明内容

本发明的目的是提供一种能高效应用的高温酸性木聚糖酶木聚糖酶。

本发明的再一目的是提供编码上述高温酸性木聚糖酶的基因。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组载体。

本发明的另一目的是提供包含上述基因的重组菌株。

本发明的另一目的是提供一种制备上述高温酸性木聚糖酶的基因工程方法。

本发明的另一目的提供上述高温酸性木聚糖酶的应用。

本发明从青霉(Penicillium sp)中分离得到一种新的高温酸性木聚糖酶XYN10C1。

本发明提供了一种高温酸性木聚糖酶XYN10C1，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

SEQ ID NO.1：

MHLSSTLVAAAVLPLASAQLNELAQKAGKLYFGTATDNDELNNTEYYSIVTDTREF

GQLTPANGMKWQFVEPEYNVFNFSDGAVVADLAAKDRQYLRCHNLVWESELAP

WVTEMTWDKANFTAMLRQHVIGEVSHWKGRCYAWDVVNEGLNDNGTYRSDIF

YDTLGEDYFKVVYQAASEADPGAKLYYNDYNIEYPGPKADAARGIVKMLQDAGI

KIDGIGLESHFIVGETPTIDQQISNMEAFTAMGVEVAVTELDIRLELPATAENLAQQS

DDYRTTVGACMQVKGCVGMTVWDFYDPF SWVPSTFPGYGDADLYFANFTKHPA

YYGVVDALTNNTSKCKSGQHKPKRSKPLDV

其中，该酶基因编码356个氨基酸，N端18个氨基酸为其预测的信号肽序列“mhlsstlvaaavlplasa”(SEQ ID NO.3)。

因此，成熟的高温酸性木聚糖酶XYN10C1的理论分子量为38.0kDa，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示：

QLNELAQKAGKLYFGTATDNDELNNTEYYSIVTDTREFGQLTPANGMKWQFVEPE